La primera comunicación radiotelegráfica en Argentina

En Buenos Aires en 1898 se produce la primera comunicación radiotelegráfica exitosa, conducida por el Ing. uruguayo Tebaldo Ricaldoni, un año depués de la experiencia realizada por Marconi en Inglaterra. Te acercamos el muy interesante artículo: RICALDONI, el “MARCONI” olvidado del PLATA, por Mariano A. Nicotra y Guillermo V. Goldes.

[El Ing. Ricaldoni [Montevideo 1861-La Plata 1923], fue convocado por Joaquín V. Gonazález, y fue encargado de formar el Instituto de Física de la Universidad Nacional de La Plata, del cual fue su primer director. Fue Profesor de Física y escribió más de 20 libros de texto para le enseñanza. Fue también realizador de varios inventos, entre ellos un submarino, un receptor de telegrafía sin hilos, un reductor de voltaje, etc. Para conocer más detalles sobre estos inventos podés leer el interesante artículo: Tevaldo Ricaldoni: ¿Inventor o científico? por MC. von Reichenbach, Myriam Hara, Mónica López D´Urso [[1]]

RICALDONI, el “MARCONI” olvidado del PLATA

Mariano A. Nicotra F.C.E.F. y N. – U.N.C y Guillermo V. Goldes Fa.M.A.F. - U.N.C.

(Noviembre de 2010)

...estos son los problemas de las ciencias físicas, las cimas glaciales de su más alta cordillera. ¿Podremos alguna vez hollar una de estas cimas. Heinrich Hertz [1]

Las dos últimas décadas del siglo XIX definen una época sembrada de formidables avances en la Física y en sus aplicaciones prácticas. Como corolario de ese movimiento, en nuestras tierras se producirían tempranas pruebas exitosas de comunicación por radiotelegrafía, conducidas por el ingeniero uruguayo Tebaldo J. Ricaldoni. Tales eventos tuvieron lugar en Buenos Aires en 1898, cuando sólo habia transcurrido un año desde que Marconi realizara en Inglaterra sus primeras transmisiones (la historia de la ciencia acredita a este último evento como el comienzo mismo de la "era de las radiocomunicaciones") [1][2].

Resumen El año de 1898 no debiera ser uno más del calendario para la ciencia nacional. Debería corresponderle, quizás, un sitial de honor equivalente al de aquel año en el cual el prototipo Pulqui I hizo su primer vuelo en los cielos cordobeses o de aquel otro en que el una misión argentina alcanzó el Polo Sur. Sin embargo, para la gran mayoría de los registros históricos, ha caido en el olvido, tanto como quien fue su protagonista principal.

En el presente trabajo se intenta una apretada síntesis histórica en relación a la primera transmisión experimental de radiotelegrafía en nuestro suelo y sobre quien fue su ejecutor. Se incluye una descripción, también sintética, en lo referido al diseño básico al que obedecían los equipos utilizados y sus principios físicos.

Este trabajo se ha preparado investigando fuentes de diversa procedencia, tales como sitios web, artículos en la prensa grafica y, a modo de fuente principal, las propias obras de texto de Física del Ing. Ricaldoni. radiocomunicaciones") [1][2].

2. Los personajes (I) - Quién fue Tebaldo J. Ricaldoni: Nacido en Uruguay, descendiente de inmigrantes italianos, cursó sus estudios de Ingeniería Civil en la Universidad de Buenos Aires. Una vez graduado, optó por radicarse en Argentina definitivamente, para desempeñar una prolongada y meritoria carrera académica. Entre sus logros, se destaca su colaboración con Joaquín V. González en la creación del Instituto de Física de la Universidad de La Plata -pionero del país en su génerodel cual va a ser su primer Director [3][4][5]. Se sintió tempranamente atraído por la enseñanza de la Física [2]. Como testigos de sus actividades docentes han quedado sus obras "Apuntes de Fisica" y "Elementos de Física", que fueron de uso difundido en los colegios secundarios hasta algunas décadas después de su fallecimiento [6][7].

3. Los personajes (II) - Guglielmo Marconi: en Europa, este físico, ingeniero e industrial italo-británico consiguió en 1897, lo que muchos consideran como las primeras transmisiones de radiotelegrafia [5][6]. Aunque la historia reconoce asimismo a otros precursores, fue Marconi quien habría intentado con mayor seriedad y sistematicidad la resolución del problema de transmitir señales a distancia mediante la aplicación de las ondas electromagnéticas. Recuérdese que esos fenómenos fueron, medio siglo antes, descubiertos "en la punta de la pluma" por James C. Maxwell y confirmados posteriormente por Heinrich Hertz en el laboratorio, en 1886 [8][9][10]. La innovación de Marconi consistió en combinar de manera original cuanto elemento había disponible en esa época en esas tecnologías: el cohesor de Branly, la antena de Popoff, la bobina de Ruhmkorff y el explosor (vibrador) de Hertz. Luego de algunas primeras experiencias llevadas a cabo en su Italia natal, que involucraron transmisiones de cortas distancias, Marconi se trasladó a Gran Bretaña, en donde en mayo de 1897 consiguió establecer comunicaciones radiotelegráficas entre Bristol y una embarcación localizada a 18 millas de distancia en aguas del Canal de la Mancha [1][6][10]. Más tarde, en 1902, reportó una -aún controvertida- transmisión del símbolo telegráfico "S" (“...”) a través del Atlántico entre Cabo Cod (Escocia) y Poldhu (Canadá) [6][11][12][13].

4. En nuestras aguas platenses: Ricaldoni seguía con sumo interés los trabajos de Marconi y se puso tempranamente en marcha para construir sus propios equipos de radiotelegrafía. Utilizando un diseño similar al de Marconi, mejoró el detector (cohesor) -tal como él mismo lo da a conocer en su libro de texto de Fisica [6]. En 1898, Ricaldoni consiguió transmitir radiotelegramas entre una estación transmisora localizada en Dársena Norte y un equipo receptor montado en el vapor "Vigilante" que traía de regreso al Pte. Roca de una reunión con su par de Chile [2][3]. Las cifras de la distancia alcanzada por la transmisión varían, según las diferentes crónicas, desde las más optimistas de 50 km hasta aquéllas más conservadoras de 9 km reportadas posteriormente por el propio Ricaldoni [6]. La Física aplicada en estos dispositivos: en qué consistieron los primeros equipos de radiotelegrafía

1) El transmisor: En ausencia de dispositivos electrónicos como los que van a dominar a posteriori la radiotecnia, la producción de ondas hertzianas se basó en un procedimiento que podríamos referir como “de fuerza bruta”: intensas descargas eléctricas entre dos electrodos, sea a través del aire o en el seno de otro dieléctrico. El transmisor consistía en una bobina de Ruhmkorff la cual generaba descargas de chispas entre dos o más esferas de metal pulidas. La tensión eléctrica de descarga se obtenía mediante la acción combinada de la bobina y de un condensador de capacidad adecuada [6][9][10].

1.a) Explosor de Hertz: Es interesante la descripción que el propio Ricaldoni hace del aparato utilizado por Hertz para producir las primeras ondas electromagnéticas detectadas en laboratorio. Refiere Ricaldoni que Hertz habría producido ondas cuya frecuencia estaba comprendida entre 157 Hz y 4 MHz [6][9][10].

1.b) Explosor de Marconi: Es ligeramente diferente al de Hertz. La esferas donde se produce la descarga principal están inmersas en un tubo lleno de vaselina. Las frecuencias alcanzadas habrían llegado hasta los 250 Mhz (λ=120 cm) [6].

1.c) Explosor de Ricaldoni: Algo más evolucionado que el aplicado por Marconi, consta de 5 esferas de plata, tres de ellas de 10 cm de diámetro, una de las cuales se ubica en el centro del conjunto y las dos restantes se unen al secundario de la bobina. Las dos esferas adicionales del quinteto, de 20 cm de diámetro, estaban unidas a la antena, una de ellas, y a tierra, la última. Este sistema producía cuatro descargas simultáneas [6].

1.d) La bobina de Ruhmkorff: Llamada también "bobina de inducción", precursora de los transformadores de corriente alterna, es un dispositivo "multifunción".que actúa a la vez como "conversor" de CC a CA y como "transformador elevador" de tensión. En el bobinado primario, de pocas espiras, se hace circular una corriente producida por una pila o batería que se interrumpe periódicamente mediante un interruptor mecánico "de martillo" accionado por la atracción magnética del núcleo de la bobina. En el bobinado secundario, de muchas espiras delgadas, se induce en consecuencia una tensión alterna de alto valor de pico, pudiendo llegar a decenas de kilovoltios [6]. Los conductores están devanados sobre un núcleo integrado por un haz de hilos de hierro dulce, recubiertos de barniz a fin de minimizar las corrientes parásitas. El bobinado primario está constituido por un alambre de cobre grueso y relativamente corto, de pocas vueltas y por encima de éste, convenientemente aislado, se arrolla el bobinado secundario, de hilo delgado y muchas vueltas. Los extremos del secundario forman los llamados polos o terminales del dispositivo. Lo mismo que se puede ver hoy en el caso del encendido convencional de los motores nafteros, un condensador en paralelo con el bobinado primario ayuda a mejorar la producción de chispa, facilitando el transitorio “de extinción” de la corriente cada vez que el interruptor a martillo abre el circuito primario. La fuerte tensión eléctrica inducida en el secundario favorece la formación de chispas intensas entre los terminales de la bobina, dando lugar a una serie de oscilaciones eléctricas amortiguadas entre electrodos. Hertz encontró en estas descargas oscilatorias a la fuente ideal para la producción de ondas electromagnéticas en sus experiencias llevadas a cabo en 1886-1888 [9][10]. 2) El detector : Desde Hertz en adelante había quedado claro que se necesitaba de mayor tecnología para detectar que para generar las ondas electromagnéticas. El dispositivo aplicado, desde las pruebas de Marconi en adelante, fue el "cohesor" debido al francés Branly. 2.a) Cohesor de Branly: Consta de un tubo de vidrio con dos electrodos metálicos, entre los cuales se colocan limaduras metálicas Se comporta de manera similar a lo que hoy llamaríamos un "varistor" o resistencia variable. El ausencia de campos externos, presenta entre electrodos una resistencia eléctrica alta. Al ser influenciado por un campo electromagnético intenso, las limaduras se "cohesionan" disminuyendo abruptamente la resistencia entre electrodos. Ante el pasaje de un "pulso" electromagnético, el cohesor cambia de estado. Si ambos electrodos del cohesor están unidos a los bornes de un generador de tensión continua, la intensidad de corriente a través del mismo subirá marcadamente al disminuir la resistencia, cuestión que se puede aprovechar para excitar la bobina de un relé. El cohesor es, en consecuencia, un elemento "bi-estable" (tipo "flip-flop") y no puede volver por sí solo a su estado inicial, de modo que la recepción de un pulso lo inhabilita para eventos similares posteriores. Por ello, una vez terminado el pulso excitador, se lo devuelve al estado inicial con golpes aplicados por un elemento percutor. Precisamente, el relé excitado por el cohesor puede accionar un percutor que golpee al cohesor para devolverlo al estado inicial; con ésto, el cohesor está listo para recibir un nuevo pulso. En resumen, en el lenguaje técnico de hoy día, no es otra cosa que un receptor "binario" sensible a "bits" materializados por pulsos de ondas electromagnéticas. De allí que haya sido encontrado por Marconi - y otros precursores - como el dispositivo ideal para la detección de señales telegráficas portadas por ondas hertzianas. A pesar de su sencillez constructiva, el principio de su funcionamiento está aún bajo discusión. 2.b) Cohesor de Marconi: Dentro de los múltiples diseños usados por Marconi se destaca un cohesor de Niquel-Plata de sensibilidad variable segun la posición de los electrodos. 2.c) Cohesor de Ricaldoni: Basado en un tubo de ebonita, con limaduras de bismuto. Algunos artículos sugieren una mejor performance que los cohesores de Marconi y menores costos. Los descendientes de Ricaldoni dan testimonios de sobre un "jugoso" intento del último de adquirir a Ricaldoni la patente del mismo, en ocasión de la visita de Marconi a nuestro país [6][11]. 3) Las antenas

3.a) Antena de Popoff: La invención de la antena se atribuye al fisico ruso Alexander Popoff, a quien en Rusia consideran como el inventor de la radio. En la Rusia Soviética proliferaron incesantes reclamos respecto a la "paternidad" de numerosos inventos en favor de ciudadanos de ese país ¿fidelidad histórica o vulgar manipulación de la historia con fines propagandísticos? ("el dueño del presente es también dueño del pasado" sostiene Alexandr Solyenitzhin en su literatura crítica hacia aquel régimen). Sin abrir juicio de valor al respecto, es curioso que en el libro de texto de Ricaldoni se mencionan a todos los grandes investigadores e inventores relacionados con el tema (Hertz, Marconi, Lodge, Branly, Tesla, DÁrsonval, Ruhmkorff, etc) sin hacerse mención alguna a Popoff [6]. Segun los historiadores, Popoff aplicó el principio de la antena para mejorar la detección, mediante un cohesor Branly, de descargas atmosféricas producidas en vecindades de tormentas.

3.b) Antena de Hertz: En el transmisor original de Hertz, el diseño se corresponde con una antena simétrica, conocida hoy como una antena "de media onda" o “de λ/2”; Hertz la consideraba parte inseparable de su explosor.

3.c) Antenas de Marconi: La antena debida a Marconi es la antena a varilla vertical de "un cuarto de onda" o de "λ/4". Se basa en el principio de las imágenes eléctricas, que se favorece agregando una toma a tierra de un extremo de la varilla, con lo cual el tramo de antena material más su imagen eléctrica emula a un dipolo de media onda. Con esto la antena de Marconi tenía la misma longitud equivalente que la antena de Hertz. Ante la necesidad de producir ondas más largas, Marconi incluso apelaba en sus comienzos a remontar "barriletes", de los cuales pendía un alambre conductor. Con el paso de los años, Marconi aumentaría su experiencia en la materia, de modo que llegó a disponer, en Poldhu, de un sistema más complejo de antenas múltiples [6].

3.d) Antena de Ricaldoni: En su texto, curiosamente, Ricaldoni no precisa datos sobre la antena transmisora utilizada en su pionera experiencia. En cambio, sí hace referencia a la antena receptora montada en el barco, a la que describe como que "...tenía 9 m de altura" [6].

Conclusiones Ricaldoni nació el 24 de mayo de 1861, de modo que se acerca el sesquicentenario de su natalicio [3]. Hoy, son muy pocos los que recuerdan su nombre y sus contribuciones. Marconi, por su parte, se transformó en un personaje de renombre a nivel mundial, aunque algunos lo consideran de no muy buena fama por su participación en el vilipendiado régimen fascista de Mussolini y han tratado de minimizar la originalidad de sus aportes (“Ay de los vencidos” [16]). Un año espués de ser laureado -junto al físico alemán Braun- con el Premio Nóbel de Física, visitó nuestro país durante un par de semanas, invitado con motivo de los actos del primer centenario de la Revolución de Mayo. Desde una localización en Bernal, llevó a cabo el primer contacto radiotelegráfico exitoso con Irlanda y con Canadá el 29 de setiembre de 1910, estableciendo un nuevo record de distancia en radiotelegrafía [17]. Sirva el presente trabajo a modo de sencillo homenaje para rememorar estos eventos destacados ligados a la historia de la Ciencia Nacional.

Referencias 1. Una panorámica de las telecomunicaciones Aníbal R. Figueiras (coordinador) y otros, Pearson Educación SA, Prentice Hall, Madrid, 2002. Googlebooks. 2. Breve artículo sobre la historia de la radio en la Argentina, en http://www.cihtr.cnba.uba.ar/historia/hradio.htm 3. Tebaldo Jorge Ricaldoni: ¿inventor o científico? María Cecilia von Reichenbach, Myriam Hara y Mónica López D Ú rso en Saber y Tiempo, Vol. 4 No. 13 (2002) 4. Reseña sobre Tebaldo Ricaldoni en http://personalidadesplatenses.blogspot.com/2006_11_27_archive.html 5. Reseña histórica del Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de la Plata en http://www.fisica.unlp.edu.ar/origenes.shtml 6. Apuntes de Fisica - Tebaldo Ricaldoni - 9na edición, Angel Estrada y Cía, Editores, Buenos Aires, 1912. 7. La enseñanza de la Física en la Escuela Media Argentina (1880-1930): un análisis desde los manuales escolares, Jorge N. Cornejo y Francisco López Arriazu, Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, Vol.8 No1, Buenos Aires, 2009. 8. La frase "en la punta de la pluma" está incluida en los escritos de V. Lenin (Materialismo y empiriocriticismo, 1908) cuando se hace referencia al "descubrimiento" de Neptuno por Leverrier mediante cálculos. 9. Las ondas electromagnéticas, Heinrich Hertz. Texto seleccionado, traducido y con el agregado de apéndices de M. García Donzel y X. Roqué, Universitat Autònoma de Barcelona, Ed. Universitat Politècnica de Catalunya, 1989. Googlebooks. 10. Documentos didacticos 159: Optica de las ondas hertzianas: cocnocimiento por medio de instrumentos, Alejandro del Mazo Vivar, Ediciones de Universidad de Salamanca, Salamanca (España), 1999. GoogleBooks. 11. Wi-Fi a la Marconi , Horacio Reggini, LA NACION, Miércoles 9 de junio de 2010 12. Sitio web del Comitato Guglielmo Marconi. http://www.radiomarconi.com 13. Faking the waves, Laurie Margolis, The Guardian, December,11, 2001 , http://www.guardian.co.uk/education/2001/dec/11/highereducation.news 14. Electrical conductivity in granula media and Branly's coherer: a simple experiment, E. Falcon & B. Castaing, American Journal of Physics, Vol 73 Issue 4, April 2005. 15. Understanding the branly effect, C. Hirrlimann, submitted to Europhys. Lett., 2007. 16. “Ay de los vencidos” (“Vae victis”) frase célebre atribuido al general galo Brenno y recogida por Tito Livio en su historia de Roma Ab Urbe condita. 17. El día que nos comunicamos, Juan Carlos Benavente, Página 12, edición del 12 de enero de 2008. Disponible en: http://www.pagina12.com.ar/diario/suplementos/futuro/13-1849-2008-01-12.html